(57)【要約】【課題】管腔臓器の内側表面の視認性を向上させた画像を提供する。【解決手段】被検体の管腔臓器が撮影された医用画像から、管腔臓器の内側の輪郭点を抽出し（Ｓ１０）、その輪郭点の画像情報を境界点（例えば最外側輪郭曲点）を基準として外側にコピーする（Ｓ１４）。コピーされた画像情報に基づいて、内側表面が外側表面に描出された裏返し画像を生成・表示する（Ｓ１８）。【選択図】図３
2010017490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、
前記医用画像における前記腔空間が撮影された腔領域内に放射中心を設定すると共に、前記放射中心から前記輪郭領域に向けて延びる放射状線を設定し、その放射状線上の一点に境界点を設定する放射状線設定手段と、
前記放射状線上に位置する画素点であって、前記境界点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記境界点よりも外側の前記放射状線上にコピーするコピー手段と、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記境界点よりも内側にある領域が、前記境界点よりも外側に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、
前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、
前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定する直線設定手段と、
前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするコピー手段と、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、
前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、
前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定する直線設定手段と、
前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするコピー手段と、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された二次元の裏返し画像を生成する画像生成手段と、
前記二次元の裏返し画像をデータ格納装置に記録する制御を行う記録制御手段と、
前記データ格納装置に記録された二次元の裏返し画像に基づいて擬似三次元の裏返し画像を生成して表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、
前記輪郭領域の最内側輪郭点列からなる最内側輪郭曲線の接線に直交し、かつ、前記最内側輪郭曲線上の接点となる最内側輪郭点を通る直線を設定する直線設定手段と、
前記直線上に位置する画素点であって、前記最内側輪郭点よりも外側に位置する画素点の画像情報を、前記最内側輪郭点よりも内側の前記直線上にコピーするコピー手段と、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記最内側輪郭点よりも外側にある領域が、前記最内側輪郭曲線よりも内側に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、
前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記コピー手段は、前記境界点、前記最外側輪郭点より内側の輪郭点と、その内側の画素点をコピーしたコピー画素点とが、前記境界点又は前記最外側輪郭点を基準として前記放射状線または前記直線上において非対象の位置関係になるように、前記内側の画素点をコピーする、
又は前記コピー手段は、前記最内側輪郭点より外側の画素点と、その外側の画素点をコピーしたコピー画素点とが、前記最内側輪郭点を基準として前記直線上において非対象の位置関係になるように、前記外側の画素点をコピーする、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記放射状線設定手段は、前記境界点として、前記最外側輪郭点の点列からなる最外側輪郭曲線、前記最外側輪郭曲線の外接円又は内接円、前記輪郭領域の最内側輪郭点の点列からなる最内側輪郭曲線、前記最内側輪郭曲線の外接円、前記輪郭領域に内包される曲線、前記輪郭領域を包摂する円、及び前記輪郭領域の形状に基づく曲線、のうちのいずれか一つの曲線又は円、若しくは前記円に代えて楕円、楕円に近似した幾何学的曲線、のいずれかを境界曲線として設定し、前記放射状線と前記境界曲線との交点を境界点とする、
又は、前記直線設定手段は、前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線として、前記最外側輪郭曲線、前記最外側輪郭曲線の外接円又は内接円、前記最内側輪郭曲線、前記最内側輪郭曲線の外接円、前記輪郭領域に内包される曲線、前記輪郭領域を包摂する円、のうちのいずれか一つの曲線又は円、若しくは前記円に代えて楕円、楕円に近似した幾何学的曲線、のいずれかを境界曲線として設定し、その境界曲線の接線に直交し、かつ前記境界曲線上の接点を通る直線を設定する、
若しくは、前記直線設定手段は、前記最内側輪郭曲線に代えて、前記最内側輪郭曲線の内接円、前記最内側輪郭曲線よりも内側に位置する円、又は前記円に代えて楕円、楕円に近似した幾何学的曲線、のいずれかを境界曲線として設定し、その境界曲線の接線に直交し、かつ前記境界曲線上の接点を通る直線を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記医用画像は、複数の断層像を前記被検体の体軸方向に積み上げたボリューム画像であって、
前記輪郭領域抽出手段と、前記放射状線設定手段又は前記直線設定手段と、前記コピー手段と、は前記複数の断層像の少なくとも一つに対して各々の処理を行い、
前記画像生成手段は、前記断層像においてコピーされた画素点の画像情報に基づいて、三次元的な裏返し画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記画像生成手段は、前記ボリューム画像に基づいて前記管腔臓器の外側表面が描出された擬似三次元画像を生成し、
前記画像表示手段は、前記管腔臓器の擬似三次元画像を表示し、
表示された前記管腔臓器の擬似三次元画像上に、その擬似三次元画像の部位に対応する裏返し画像を表示するための表示枠を設定する表示枠設定手段を更に備え、
前記画像生成手段は、前記表示枠内の前記擬似三次元画像の部位に対応する前記三次元的な裏返し画像を生成し、
前記画像表示手段は、前記表示枠内に前記三次元的な裏返し画像を表示する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像生成手段は、前記ボリューム画像に基づいて前記管腔臓器の外側表面が表示された擬似三次元画像を生成し、
前記画像表示手段は、前記管腔臓器の擬似三次元画像と前記三次元的な裏返し画像とを並列表示または切り替え表示する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像表示手段により表示された前記擬似三次元画像上に、前記放射中心の点列からなる放射中心線を入力する手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記医用画像に撮影された所望する臓器を特定する臓器特定手段を更に備え、
前記輪郭領域抽出手段は、前記特定された臓器の輪郭領域を抽出する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された複数の断層像を、前記被検体の体軸方向に積み上げたボリューム画像からなる医用画像において、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域のうち、最内側輪郭点を抽出する輪郭領域抽出手段と、
前記医用画像において、前記腔空間が撮影された腔領域内に仮想線光源を設定し、前記仮想線光源の位置を前記管腔臓器の走行方向に沿って移動させながら、前記仮想線光源の各位置において、前記仮想線光源から前記最内側輪郭点までの距離を算出し、前記仮想線光源の前記管腔臓器の走行方向における位置と、その位置における前記最内側輪郭点までの距離とを対応付けたデプス値情報を算出するデプス値算出手段と、
前記デプス値情報に基づいて、前記デプス値を前記管腔臓器の走行方向の距離に座標変換し、座標変換後の画像の外側表面に前記管腔臓器の走行方向の各位置における前記距離に応じた陰影付けをすることにより、前記管腔臓器の内側表面の陰影が外側表面に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、
前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、
前記医用画像における前記腔空間が撮影された腔領域内に放射中心を設定すると共に、前記放射中心から前記輪郭領域に向けて延びる放射状線を設定し、その放射状線上の一点に境界点を設定するステップと、
前記放射状線上に位置する画素点であって、前記境界点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記境界点よりも外側の前記放射状線上にコピーするステップと、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記境界点よりも内側にある領域が、前記境界点よりも外側に描出された裏返し画像を生成するステップと、
前記裏返し画像を表示するステップと、
を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１４】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、
前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするステップと、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された裏返し画像を生成するステップと、
前記裏返し画像を表示するステップと、
を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１５】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、
前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定するステップと、
前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするステップと、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された二次元の裏返し画像を生成するステップと、
前記二次元の裏返し画像をデータ格納装置に記録するステップと、
前記データ格納装置に記録された二次元の裏返し画像に基づいて擬似三次元の裏返し画像を生成して表示するステップと、
を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、
前記輪郭領域の最内側輪郭点列からなる最内側輪郭曲線の接線に直交し、かつ、前記最内側輪郭曲線上の接点となる最内側輪郭点を通る直線を設定するステップと、
前記直線上に位置する画素点であって、前記最内側輪郭点よりも外側に位置する画素点の画像情報を、前記最内側輪郭点よりも内側の前記直線上にコピーするステップと、
前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記最内側輪郭点よりも外側にある領域が、前記最内側輪郭曲線よりも内側に描出された裏返し画像を生成するステップと、
前記裏返し画像を表示するステップと、
を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１７】
被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された複数の断層像を、前記被検体の体軸方向に積み上げたボリューム画像からなる医用画像において、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域のうち、最内側輪郭点を抽出するステップと、
前記医用画像において、前記腔空間が撮影された腔領域内に仮想線光源を設定し、前記仮想線光源の位置を前記管腔臓器の走行方向に沿って移動させながら、前記仮想線光源の各位置において、前記仮想線光源から前記最内側輪郭点までの距離を算出し、前記仮想線光源の前記管腔臓器の走行方向における位置と、その位置における前記最内側輪郭点までの距離とを対応付けたデプス値情報を算出するステップと、
前記デプス値情報に基づいて、前記デプス値を前記管腔臓器の走行方向の距離に座標変換し、座標変換後の画像の外側表面に前記管腔臓器の走行方向の各位置における前記距離に応じた陰影付けをすることにより、前記管腔臓器の内側表面の陰影が外側表面に描出された裏返し画像を生成するステップと、
前記裏返し画像を表示するステップと、
を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７のいずれかに記載の画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置、方法、及びプログラムに係り、特に管腔臓器の内側表面の視認性を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多数の断層像を積み重ねたボリューム画像のうち内部空間を有する被検査体を任意の視点面での座標系に透視変換して二次元画像を得て、その二次元画像に、被検査体の内部に設けた仮想の線光源と被検査体の内側の輪郭点との距離および被検査体の外側と視点面との距離を反映させた陰影付けを行うことにより、三次元画像を構成したときに、被検査体の外側面に内面形状と表面形状とに対応した陰影付けがされた三次元画像を構成する三次元画像構成方法が開示されている。
【特許文献１】特開平９−２３７３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記三次元画像構成方法では、被検査体の外側面に被検査体内部における陰影付けがなされることはあっても、被検査体の外側面自体の形を凹凸に変化することは無く、被検査体内部の凹凸を確認するのは不十分であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、被検体の管腔臓器の凹凸の確認が容易な画像表示装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る画像表示装置、方法、及びプログラムは、医用画像である原画像において管腔臓器の内側表面の形状が外側表面の凹凸形状として表示された裏返し画像を生成し、表示することを特徴とする。
【０００６】
より具体的には、本発明に係る画像表示装置は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、前記医用画像における前記腔空間が撮影された腔領域内に放射中心を設定すると共に、前記放射中心から前記輪郭領域に向けて延びる放射状線を設定し、その放射状線上の一点に境界点を設定する放射状線設定手段と、前記放射状線上に位置する画素点であって、前記境界点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記境界点よりも外側の前記放射状線上にコピーするコピー手段と、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記境界点よりも内側にある領域が、前記境界点よりも外側に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本明細書において「コピー」には、コピー元のデータを残し、更にコピー先に画像情報を貼り付ける処理と、コピー元の画像情報を削除し、コピー先の画像情報に貼り付ける、いわゆるカット＆ペースト処理のどちらの処理も含む。
【０００８】
また、本明細書において「裏返し画像」には、特に限定しない限り、二次元の裏返し画像及び擬似三次元の裏返し画像の双方を含む。
【０００９】
また、本明細書において「裏返し画像を表示する」とは、二次元の裏返し画像のみを表示する場合と、擬似三次元の裏返し画像のみを表示する場合と、二次元及び擬似三次元画像の双方を選択的若しくは同時に表示する場合のすべての場合を含む。
【００１０】
また、本発明に係る画像表示装置は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定する直線設定手段と、前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするコピー手段と、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像表示装置は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定する直線設定手段と、前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするコピー手段と、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された二次元の裏返し画像を生成する画像生成手段と、前記二次元の裏返し画像をデータ格納装置に記録する制御を行う記録制御手段と、前記データ格納装置に記録された二次元の裏返し画像に基づいて擬似三次元の裏返し画像を生成して表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像表示装置は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出手段と、前記輪郭領域の最内側輪郭点列からなる最内側輪郭曲線の接線に直交し、かつ、前記最内側輪郭曲線上の接点となる最内側輪郭点を通る直線を設定する直線設定手段と、前記直線上に位置する画素点であって、前記最内側輪郭点よりも外側に位置する画素点の画像情報を、前記最内側輪郭点よりも内側の前記直線上にコピーするコピー手段と、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記最内側輪郭点よりも外側にある領域が、前記最内側輪郭曲線よりも内側に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像表示装置は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された複数の断層像を、前記被検体の体軸方向に積み上げたボリューム画像からなる医用画像において、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域のうち、最内側輪郭点を抽出する輪郭領域抽出手段と、前記医用画像において、前記腔空間が撮影された腔領域内に仮想線光源を設定し、前記仮想線光源の位置を前記管腔臓器の走行方向に沿って移動させながら、前記仮想線光源の各位置において、前記仮想線光源から前記最内側輪郭点までの距離を算出し、前記仮想線光源の前記管腔臓器の走行方向における位置と、その位置における前記最内側輪郭点までの距離とを対応付けたデプス値情報を算出するデプス値算出手段と、前記デプス値情報に基づいて、前記デプス値を前記管腔臓器の走行方向の距離に座標変換し、座標変換後の画像の外側表面に前記管腔臓器の走行方向の各位置における前記距離に応じた陰影付けをすることにより、前記管腔臓器の内側表面の陰影が外側表面に描出された裏返し画像を生成する画像生成手段と、前記裏返し画像を表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る画像表示方法は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、前記医用画像における前記腔空間が撮影された腔領域内に放射中心を設定すると共に、前記放射中心から前記輪郭領域に向けて延びる放射状線を設定し、その放射状線上の一点に境界点を設定するステップと、前記放射状線上に位置する画素点であって、前記境界点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記境界点よりも外側の前記放射状線上にコピーするステップと、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記境界点よりも内側にある領域が、前記境界点よりも外側に描出された裏返し画像を生成するステップと、前記裏返し画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る画像表示方法は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするステップと、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された裏返し画像を生成するステップと、前記裏返し画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る画像表示方法は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、前記輪郭領域の形状に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定するステップと、前記直線上に位置する画素点であって、前記接点よりも内側に位置する画素点の画像情報を、前記接点よりも外側の前記直線上にコピーするステップと、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記接点よりも内側にある領域が、前記接点よりも外側に描出された二次元の裏返し画像を生成するステップと、前記二次元の裏返し画像をデータ格納装置に記録するステップと、前記データ格納装置に記録された二次元の裏返し画像に基づいて擬似三次元の裏返し画像を生成して表示するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る画像表示方法は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された医用画像から、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出するステップと、前記輪郭領域の最内側輪郭点列からなる最内側輪郭曲線の接線に直交し、かつ、前記最内側輪郭曲線上の接点となる最内側輪郭点を通る直線を設定するステップと、前記直線上に位置する画素点であって、前記最内側輪郭点よりも外側に位置する画素点の画像情報を、前記最内側輪郭点よりも内側の前記直線上にコピーするステップと、前記コピーされた画素点の画像情報に基づいて、前記最内側輪郭点よりも外側にある領域が、前記最内側輪郭曲線よりも内側に描出された裏返し画像を生成するステップと、前記裏返し画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る画像表示方法は、被検体の体組織の内側に腔空間を有する管腔臓器が撮影された複数の断層像を、前記被検体の体軸方向に積み上げたボリューム画像からなる医用画像において、前記体組織が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域のうち、最内側輪郭点を抽出するステップと、前記医用画像において、前記腔空間が撮影された腔領域内に仮想線光源を設定し、前記仮想線光源の位置を前記管腔臓器の走行方向に沿って移動させながら、前記仮想線光源の各位置において、前記仮想線光源から前記最内側輪郭点までの距離を算出し、前記仮想線光源の前記管腔臓器の走行方向における位置と、その位置における前記最内側輪郭点までの距離とを対応付けたデプス値情報を算出するステップと、前記デプス値情報に基づいて、前記デプス値を前記管腔臓器の走行方向の距離に座標変換し、座標変換後の画像の外側表面に前記管腔臓器の走行方向の各位置における前記距離に応じた陰影付けをすることにより、前記管腔臓器の内側表面の陰影が外側表面に描出された裏返し画像を生成するステップと、前記裏返し画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る画像表示プログラムは、上記いずれかの画像表示方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、管腔臓器の内と外を入れ替えて表示することができるようになるため、被検体の管腔臓器の凹凸の確認が容易な画像表示装置、方法、プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
図１は本発明に係る画像表示装置を用いた画像表示システムの概略構成図である。画像表示システム１は、病院や健診センター内に設置されたＸ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置（以下「ＭＲＩ装置」という。）、及び超音波装置（以下「ＵＳ装置」という。）などの医用画像撮影装置２と、医用画像を格納する画像データベース（画像ＤＢ）３と、本発明が適用された画像表示装置１０とが、ＬＡＮ４を介して互いに接続されて構成される。画像は、ＬＡＮ４を介して医用画像撮影装置２や画像ＤＢ３に格納される。
【００２３】
画像表示装置１０は、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、主メモリ１２と、データ記録装置１３と、表示データを一時記憶する表示メモリ１４と、液晶モニタ、ＣＲＴ等からなるモニタ１５と、モニタ１５上のソフトスイッチを操作するためのマウス１６、トラックボール、タッチパネル等のポインティングデバイス（図示を省略）と、上記ポインティングデバイスのコントローラ１６ａと、各種パラメータ設定用のキーやスイッチを備えたキーボード１７と、画像表示装置１０をＬＡＮ４、電話回線、インターネット等のネットワークに接続するためのネットワークアダプタ１８と、上記各構成要素を接続するデータバス１９とにより構成される。データ記録装置１３は、画像表示装置１０に内蔵又は外付けされたメモリ、ハードディスク等の記憶装置や、取り出し可能な外部メディアに対してデータの書き込みや読み出しを行う装置や、外部記憶装置とネットワークを介してデータを送受信する装置でもよい。
【００２４】
図２は、画像表示装置１０にインストールされる画像処理プログラムを示すブロック図である。
【００２５】
画像処理プログラムは、医用画像を読み込む画像読込部１１ａと、医用画像から、腔空間を取り囲む体組織により構成された管腔臓器が撮影された複数の輪郭点により構成される輪郭領域を抽出する輪郭領域抽出部１１ｂと、輪郭領域に放射状線と境界点Ｐを設定する放射状線設定部１１ｃと、境界点Ｐより内側にある輪郭点の画像情報を、境界点よりも外側にコピーするコピー部１１ｄと、医用画像に撮影された所望する臓器を特定する臓器特定部１１ｅと、管腔臓器の擬似三次元画像上に、その擬似三次元画像の部位に対応する裏返し画像を表示する表示枠を設定する表示枠設定部１１ｆと、管腔臓器の内側表面（内壁曲線）の形状が外側に描出された裏返し画像を生成する画像生成部１１ｇと、管腔臓器の擬似三次元画像や裏返し画像をモニタ１５に表示する制御を行う表示制御部１１ｈと、管腔臓器の腔領域内に仮想線光源を設定し、仮想線光源から輪郭点までの距離を、管腔臓器の走行方向に沿って順次算出してデプス値情報を生成するデプス値算出部１１ｉと、輪郭領域に基づく曲線の接線に直交し、かつ、前記輪郭領域の形状に基づく曲線上の接点を通る直線を設定する直線設定部１１ｊと、画像生成部１１ｇにより生成された裏返し画像をデータ格納装置（例えば主メモリ１２又はデータ記録装置１３）に記録する制御を行う記録制御部１１ｋとを備える。
【００２６】
画像読込部１１ａは、ＬＡＮ４を介して医用画像撮影装置２や画像ＤＢ３から医用画像を受信して読み込んでもよいし、画像表示装置１０が備えるデータ記録装置１３から読み込んでもよい。上記の画像処理プログラムは主メモリ１２にロードされ、ＣＰＵ１１により実行させることによりその機能を果たす。
【００２７】
以下の実施形態では、被検体の管腔臓器（例えば大腸）を撮影した医用画像に基づいて、大腸の内側表面の凹凸形状が大腸の外側表面に描出された裏返し画像を生成、表示する場合を例に説明する。医用画像は、ＣＴ画像に限らずＭＲＩ画像、ＵＳ画像でもよい。また、管腔臓器は大腸に限らず、食道や胃などの他の消化器官のほか、気管支、細気管支などの呼吸器官、血管でもよい。
【００２８】
＜第一実施形態＞
第一実施形態は、断層像に撮影された管腔臓器の腔領域に放射中心を設定し、その放射中心から延びる放射状線と境界曲線との境界点を基に輪郭点のコピーを行う実施形態である。以下、図３、図４、図５に基づいて説明する。図３は、第一実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図４は、本実施形態の処理示す模式図であって、図４（ａ）は、医用画像から抽出された管腔臓器内に放射中心及び放射状線を設定した状態を示し、図４（ｂ）は、輪郭点をコピーする処理を示す模式図、図４（c）は、境界曲線の一例を占めす模式図である。図５は、管腔臓器断面の重心からずれた位置に放射中心を設定した状態を示す模式図である。図６は、図４（ｂ）の処理後に得られる裏返し画像を示す模式図である。図７は、コピー時に拡大／縮小処理をする例を示す模式図である。
【００２９】
（ステップＳ１０）
画像読込部１１は、複数の断層像を積み上げたボリューム画像のうち、処理の対象となる最初の断層像を読み込む。輪郭領域抽出部１１ｂは、管腔臓器の体組織が撮影された輪郭点からなる輪郭領域の抽出処理を行う（Ｓ１０）。図４（ａ）の略リング状に黒く表示された領域は、本ステップで抽出された輪郭領域４０であって、管腔臓器を構成する体組織が撮影された領域に相当する。
【００３０】
輪郭領域４０の内側の腔領域４１は、管腔臓器の腔空間が撮影された領域に相当する。輪郭領域４０の最内側輪郭曲線４３は、管腔臓器の内側表面の形状を示し、最外側輪郭曲線４４は、管腔臓器の外側表面の形状を示す。最内側輪郭曲線４３が内側に向けて凸形状となった領域は、管腔臓器の内側にできたポリープが撮影されたポリープ領域４５ａである。腔領域４１内の灰色の領域は、管腔臓器（大腸）内部の内容物が撮影された内容物領域４６である。
【００３１】
図４（a）では、放射状線設定部１１ｃが、最外側輪郭曲線４４を境界点Ｐの点列からなる境界曲線として用いるが、境界曲線は、最内側輪郭曲線４３を包摂する曲線であればよく、例えば、最内側輪郭曲線４３の外接円、輪郭領域４０内に設定された円、最外側輪郭曲線４４の内接円又は外接円、輪郭領域に内包される曲線、輪郭領域を包摂する曲線として、最外側輪郭曲線４４よりもさらに大きい円（後述する第五実施形態で説明する。）でもよい。さらに、円に代えて楕円や、円及び楕円に近似した幾何学図形を用いてもよい。
【００３２】
例えば図４（ｂ）では、最外側輪郭曲線４４に近似させた円が輪郭領域４０内に設定される。
【００３３】
また、管腔臓器の外側が他の臓器や内臓脂肪に接していたりすると、最外側の輪郭を抽出しにくいことがある。この場合は、例えば、大腸の最内側輪郭曲線を抽出して、最内側輪郭曲線に外接する曲線を境界曲線としてもよい。
【００３４】
図４（c）は、最内側輪郭曲線４３に外接する曲線４９を境界曲線として用いた例を示す。
【００３５】
また図４（ｄ）は、輪郭領域に内包される曲線の一例として、輪郭領域内の任意の比の点を結ぶ曲線を境界曲線として用いる例を示す模式図である。図４（ｄ）の境界曲線５０は、輪郭領域の厚さ、すなわち最内側輪郭曲線４３から最外側輪郭曲線４４までの距離を任意の比に分割する曲線である。この境界曲線５０は、管腔臓器の体組織の厚さ（例えば大腸壁の厚さ）をＭ：Ｎ（Ｍ、Ｎは自然数）の比に分割する曲線に相当する。このように、輪郭領域に内包される曲線を境界曲線として用いてもよい。
上記各境界曲線は一例であって、境界曲線は、輪郭領域の形状に基づいて決定した様々な形状の曲線を用いることができる。
【００３６】
（ステップＳ１１）
放射状線設定部１１ｃは、輪郭領域４０及び腔領域４１からなる対象臓器断面の重心を求め、その重心に放射状線を設定するための放射中心４７を設定する（Ｓ１１）。
【００３７】
放射中心は、必ずしも重心である必要はなく、重心からずれた位置でもよい。図５は、ＣＴ画像やＭＲＩ画像を二値化処理し、最内側輪郭曲線と最外側輪郭曲線とを含む二値画像を示す模式図であるが、図５に示すように、放射中心４７は、対象臓器断面の重心４７ｂからずれた位置に設定してもよい。
【００３８】
（ステップＳ１２）
放射状線設定部１１ｃは、最初の放射状線、例えばＥ１を設定する（Ｓ１２）。放射状線は、ステップＳ１１の放射中心４７から輪郭領域４０へ向けて延びる線（中心へ向かう線も等価である。）である。
【００３９】
（ステップＳ１３）
コピー部１１ｄは、放射状線Ｅ１上にある輪郭領域４０の最外側輪郭点を境界点Ｐとして求める（Ｓ１３）。
【００４０】
(ステップＳ１４）
コピー部１１ｄは、放射状線Ｅ１上で、境界点Ｐよりも内側にある放射状線Ｅ１上の各画素の画像情報を、境界点Ｐよりも外側の放射状線Ｅ１であって、各画素から境界点Ｐまでの距と等しい距離にある位置にコピーする（Ｓ１４）。
【００４１】
図４（ａ）では、境界点により近い順に並ぶ内側の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの画像情報は、境界線により近い順に並ぶ外側の画素ａ’、ｂ’、ｃ’、ｄ’、ｅ’、ｆ’にコピーされる。
【００４２】
図４（ｂ）は、輪郭領域４０の最外側輪郭点を境界点Ｐとし、境界点Ｐよりも内側の各輪郭点が、放射線状の境界点Ｐから内側輪郭点までの距離と等距離の外側の位置にコピーされる処理を示す。
【００４３】
図４では、コピー部１１ｄは、医用画像が展開されているメモリ上にコピーしたが、医用画像が展開されているメモリとは異なるメモリにコピーをしてもよい。
【００４４】
図６は、図４（ｂ）の処理後に得られる裏返し画像を示す図であって、本ステップの処理をＣＴ画像に基づいて行い、最外側輪郭曲線４４よりも内側のＣＴ値を、境界点である最外側輪郭曲線４４よりも外側にコピーした後の画像を示す模式図である。図６では、最外側輪郭曲線４４よりも内側の元画像を消去しているが、必ずしも消去する必要はない。
【００４５】
画像情報として、医用画像がＣＴ画像であればＣＴ値が、ＭＲＩ画像やＵＳ画像の場合は濃度値を用いる。
【００４６】
また、輪郭点（線）のみを含む二値画像の場合は、図５に示すように輪郭点だけをコピーする。
【００４７】
また、血管などは一般に細いので見にくい。そこで、コピー後、すなわち裏返し画像を生成後に拡大処理をしてもよいが、コピー時に拡大／縮小処理をしてもよい。
【００４８】
図７は、コピー時に拡大／縮小処理をする例を示す模式図であって、図７（ａ）は、ステップＳ１０で読み込んだ画像に対して放射状線Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅｎを設定した状態を示し、図７（ｂ）は、コピー時に拡大した例を示す模式図である。
【００４９】
コピー部１１ｄは、放射状線上にあって、境界点Ｐよりも外側、かつ、放射中心４７からコピーの対象となる輪郭点までの距離のｒ倍（拡大率に相当）の距離となる位置に、コピーの対象となる輪郭点の画像情報をコピーする。
これにより、読み込まれた画像に対して拡大（縮小）率がｒ倍の裏返し３Ｄ画像を生成することができる。
【００５０】
（ステップＳ１５）
放射状線設定部１１ｃは、放射状線を一周させたか否かを判定する。ＹＥＳならＳ１７へ、ＮＯならステップＳ１６へ進む（Ｓ１５）。本実施形態では、放射状線を、一周３６０度に対して１４００本設定するが、設定本数はこれに限らない。
【００５１】
（ステップＳ１６）
放射状線設定部１１ｃは次の放射状線を設定して（Ｓ１６）、ステップＳ１３へ進む。
【００５２】
（ステップＳ１７）
画像読込部１１ａは、ボリューム画像を構成する全ての断層像を読み込んだか否かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１８へ進み、ＮＯであればステップＳ１０へ戻り、次の断層像を読み込む（Ｓ１７）。
【００５３】
（ステップＳ１８）
画像生成部１１ｇは、境界点Ｐよりも内側の輪郭点が外側にコピーされた断層像を用いて、ボリュームレンダリング３Ｄ画像、サーフェイスレンダリング３Ｄ画像、デプス３Ｄ画像等からなる裏返し３Ｄ画像を生成する。表示制御部１１ｈは、モニタ１５に裏返し３Ｄ画像を表示する（Ｓ１８）。
【００５４】
図８は、画面表示例を示す模式図である。図８（a）は、従来の擬似三次元画像であって、画像生成部１１ｇが、ボリューム画像を用いて陰影付けすることにより構成した外表面が描出された擬似三次元画像８０である。図８（ｂ）は、上記の処理を経て画像生成部１１ｇが構成した裏返し３Ｄ画像８１を示す。
【００５５】
撮影対象となった管腔臓器の内側表面には、内側に向けて凸形状のポリープ８２があるが、図８（ａ）の画面に表示された擬似三次元画像８０には、管腔臓器の中にポリープ８２があっても、画面上には表示されず見ることができない。なお、図８（ａ）では、説明のためにポリープ８２を描いてあるが、実際は隠れて表示されない。
【００５６】
しかし、本実施形態により生成された裏返し３Ｄ画像８１では、図８（ｂ）のように、管腔臓器８０の内側表面が外側に表示され、ポリープ８２も明瞭に表示される。
【００５７】
また、図８（ａ）（ｂ）には、それぞれ擬似三次元画像８０と裏返し３Ｄ画像８１とを切り替え表示するためのソフトボタン「裏返し３Ｄ」ボタン８３及び「３Ｄ」ボタン８４が設けられる。それぞれのボタンをマウス１６でクリックすると、図８（ａ）の画面から図８（ｂ）の画面へ、又は図８（ｂ）の画面から図８（ａ）の画面へ遷移させることができる。なお、切り替え表示の他、図８（ａ）の画面と図８（ｂ）の画面とを並列表示してもよい。
【００５８】
更に、表示中の擬似三次元画像８０及び裏返し３Ｄ画像８１を回転表示させるための回転ボタン８５と、処理を終了させるための「終了」ボタン８６とが備えられる。
【００５９】
図９は、原画像であるＣＴ画像と、そのＣＴ画像を基に生成された裏返し３Ｄ画像とを示す模式図である。
【００６０】
原画像９０は、被検体のアキシャル断面が撮影されたＣＴ画像であり、各断層像には、大腸のひだが撮影されたひだ領域９２と、大腸の内側表面にできたポリープ９３とが撮影されている。ポリープ９３は、断層像９０では、大腸の腔領域に向かって凸形状に撮影されているが、裏返し３Ｄ画像９４では、外側に向かって凸形状に描出される。
【００６１】
裏返し３Ｄ画像９４の大腸のひだ領域９２の端部９２ａは、コピー部１１ｄによる処理を放射中心まで行うことなく途中で止めるように制限したため、端部９２ａが切断されたように表示されている。
【００６２】
本実施形態によれば、従来の擬似三次元画像では隠れて表示されていなかった管腔臓器の内側表面の凹凸形状を、裏返し３Ｄ画像により明瞭に表示することができる。さらに、従来の擬似三次元画像と裏返し３Ｄ画像とを切り替え、並列表示を行うことで、両画像を見比べることができ、視認性をより向上させることができる。
【００６３】
＜第二実施形態＞
第二実施形態は、輪郭領域の形状に基づく曲線として最外側輪郭曲線を用い、この最外輪郭曲線の接線に垂直な直線を用いる実施形態である。輪郭領域の形状に基づく曲線は、最外輪郭曲線に限らない。以下、図１０、図１１に基づいて説明する。図１０は、第二実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図１１は、第二実施形態の処理を示す模式図であって、図１１（ａ）は、ＣＴ画像からなる原画像を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）を二値化処理し、その二値画像の最外側輪郭点を境界点Ｐとし、その境界点Ｐよりも外側にコピーした例を示す。
【００６４】
（ステップＳ２０）
ステップＳ２０は、ステップＳ１０と同様、画像読込部１１が画像を読み込み、輪郭領域抽出部１１ｂが、管腔臓器の体組織が撮影された輪郭点からなる輪郭領域の抽出処理を行う（Ｓ２０）。
【００６５】
（ステップＳ２１）
直線設定部１１ｊは、最外側輪郭曲線１１０の接線に直交し、かつ接点を通る最初の直線、例えばＴ１を設定する（Ｓ２１）。
【００６６】
（ステップＳ２２）
コピー部１１ｄは、直線Ｔ１上で、最外側輪郭点（境界点に相当）Ｐよりも内側にある直線Ｔ１上の各画素の画像情報を、最外側輪郭点Ｐよりも外側の直線Ｔ１であって、各画素と境界点Ｐとの距離に等しい距離にある位置の画素にコピーする（Ｓ２２）。
【００６７】
（ステップＳ２３）
ステップＳ２３では、最外輪郭曲線上の全ての点について直線を設定したかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ２５へ進み、ＮＯであればステップＳ２４へ進む。
【００６８】
（ステップＳ２４）
ステップＳ２４では、最外輪郭曲線上の隣接する画素点について直線設定部１１ｊがその画素点における接線に直交する直線を設定する。
【００６９】
（ステップＳ２５）
最外輪郭曲線上の全ての点について直線を設定してコピーを行うことにより、２次元の裏返し画像を生成するために必要なデータを記録制御部１１ｋが主メモリ１２又はデータ記録装置１３に記録する。
そして、全ての断層像について処理がされたかが判定され、ＹＥＳであればステップＳ２６へ進み、ＮＯであればステップＳ２０へ戻る。
【００７０】
（ステップＳ２６）
画像生成部１１ｇは、記憶制御部１１ｋにより記録・保存された２次元の裏返し画像を生成するために必要なデータを、断層像の数だけ収集し、擬似三次元の裏返し画像を生成する。そして表示制御部１１ｈは、モニタ１５の擬似三次元の裏返し画像を表示する。
【００７１】
画像生成部１１ｇは、擬似三次元の裏返し画像に代えて二次元の裏返し画像を生成・表示してもよい。さらに、二次元の裏返し画像は、断層像毎に生成・表示してもよい。そして、複数の二次元画像を選択的又は同時に表示してもよいし、シネ表示をしてもよい。
また、擬似三次元の裏返し画像と及び二次元の裏返し画像の双方を生成・表示してもよい。
【００７２】
本実施形態によれば、放射中心を設定することなく、裏返し画像を生成することができる。
【００７３】
なお、上記ステップＳ２５において、記録制御部１１ｋが２次元の裏返し画像を生成するために必要なデータを主メモリ１２又はデータ記録装置１３に記録し、このデータを用いて、画像生成部１１ｇがぎ二次元の裏返し画像を生成することなく、擬似三次元の裏返し画像のみを生成したり、反対に二次元の裏返し画像だけを生成したり、更には、擬似三次元と二次元との裏返し画像を生成する実施態様は、第二実施形態に限らず、他の実施形態においても同様に行うことができる。
【００７４】
＜第三実施形態＞
第三実施形態は、境界点を基準とし、内側の輪郭点（コピー元輪郭点）と外側の点（コピー先輪郭点）が非対称の位置となるようにコピーする実施形態である。以下、図１２に基づいて、本実施形態の処理の内容を説明する。本実施形態の処理は、図３のステップＳ１４、図１０のステップＳ２２のカッコ書きに相当する処理である。
【００７５】
図１２は、第三実施形態の処理の内容を説明する模式図である。境界曲線１２１に対称な位置にコピーすると、放射状線の開き角度に起因して、図１２（a）のポリープ１２０ａは、図１２（ｂ）のポリープ１２０ｂのように形がひずむ。そのため、本実施形態では図１２（ｃ）に示すように、境界点（最外側輪郭点）に対して、内側輪郭点とコピー先点とが非対称な位置になるようにコピーする。
【００７６】
具体的には、境界点Ｐから内側のＤの個所の値を外側にＤ・ｍ（Ｄ）の位置にコピーする。倍率ｍ（Ｄ）は、例えば、図１２（ｄ）の画面上において、選択あるいはマウスで入力する。図１２（ｄ）の画面の曲線ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４は、境界点Ｐからの距離Ｄに応じた倍率ｍ（Ｄ）を示す倍率曲線であって、対象臓器の断面の重心または放射中心に近付くにつれて、コピー先の位置までの距離が大きくなるように倍率を決定する曲線である。
【００７７】
これらの倍率曲線のいずれかをマウスでクリックすると、コピー部１１ｄは、境界点Ｐから内側輪郭点までの距離Ｄを計測し、上記で選択された倍率曲線において、距離Ｄに応じた倍率ｍ（Ｄ）を求め、放射状線において境界点Ｐから距離Ｄ・ｍ（Ｄ）の座標に内側輪郭点の画像情報をコピーする。これにより、放射状線の開き角度に起因した変形がより少ない裏返し画像を生成することができる。
【００７８】
＜第四実施形態＞
第四実施形態は、擬似三次元画像上に別ウィンドウ（以下「裏返し窓」という。）を設定し、その裏返し窓内に、擬似三次元画像の裏返し窓に対応する部位を裏返した裏返し３Ｄ画像を表示する実施形態である。
【００７９】
図１３は、第四実施形態で表示される画面表示例を示す模式図である。
【００８０】
初期画面は、図１３（ａ）のように、従来からある外表面が描出された擬似三次元画像が表示された画面である。
【００８１】
この画面に表示された擬似三次元画像上でユーザがマウス１６でドラッグすることにより領域を指定すると、図１３（ｂ）に示すように、表示枠設定部１１ｆが、指定された領域に裏返し窓１３０の表示枠を設定・表示する。
【００８２】
続いて、画像生成部１１ｇが、ユーザが指定した領域の擬似三次元画像の部位を裏返した裏返し画像を生成する。表示制御部１１ｈは、生成された裏返し３Ｄ像を裏返し窓１３０内に表示する。
【００８３】
本実施形態によれば、所望する部位だけを裏返し３Ｄ表示することができ、例えばボリュームレンダリングされた擬似三次元画像を視認しているときに、臓器内側表面にポリープの存在が疑われる場合は、その部位だけを裏返して内側表面の凹凸形状を確認することにより、診断の便宜性を向上させることができる。
【００８４】
＜第五実施形態＞
第五実施形態は、最外側輪郭曲線よりも大きい設定円を境界曲線として用いる実施形態である。
【００８５】
具体的には、第一実施形態のステップＳ１０において、放射状線設定部１１ｃが、対象臓器の最内側輪郭曲線よりもさらに大きい設定円を境界曲線として設定する。そして、ステップＳ１３において、放射状線設定部１１ｃが、設定円と放射状線との交点を境界点Ｐとして求める。
【００８６】
また、第二実施形態では、ステップＳ２１において、放射状線設定部１１ｃが、設定円の接線を求め、接線に直交し、かつ、設定円上の接点を通る放射状線を設定する。以後の各ステップでは、この接点が境界点Ｐとして用いられる。
【００８７】
図１４は、境界曲線として最外側輪郭曲線１４１よりもさらに大きい円１４０を用いた例を示す模式図である。コピー部１１ｄは、放射状線Ｅ１上の最外側輪郭点１４１の画像情報を、放射状線Ｅ１上において、最外側輪郭点１４１から境界点Ｐまでの距離ｌ１と等距離の外側の位置ｌ１’にコピーし、コピー先点１４３を得る。
【００８８】
同様に、最内側輪郭点１４２の画像情報を、放射状線Ｅ１上において、最内側輪郭点１４２から境界点Ｐまでの距離ｌ２と等距離の外側の位置ｌ２’にコピーし、コピー先点１４４を得る。
【００８９】
本実施形態によれば、最内側輪郭曲線と最外側輪郭曲線とをコピーすることにより、原画像の対象臓器領域から離れた位置に、管腔臓器の外側表面と内側表面とが裏返しに描出された裏返し画像を生成することができる。
【００９０】
＜第六実施形態＞
第六実施形態は、放射中心点列をユーザがマウスで入力する実施形態である。
【００９１】
ボリューム画像に基づいて生成された擬似三次元画像がモニタ１５に表示されている場合、ユーザが、マウス１６で管腔臓器内をトレースすると、放射状線設定部１１ｃは、トレースされた座標を放射中心点列に設定する。また、放射状線設定部１１ｃが、ボリューム画像に基づいて仮想内視鏡的画像を生成する場合に用いられる仮想内視鏡の視点列を求め、これを放射中心点列として設定してもよい。
【００９２】
図１５は、本実施形態の処理例を示す模式図である。図１５のボリューム画像では、断層面にほぼ平行に走行する管腔臓器１５０が撮影されている。ユーザがマウス１６により、一点鎖線上をトレースすると、放射状線設定部１１ｃは、放射中心点列１５１を設定する。
【００９３】
放射状線設定部１１ｃは、放射中心点列１５１の各点を起点とする放射状線１５２を設定する。
【００９４】
コピー部１１ｄは、放射状線１５２を用いてコピー処理を行うが、一般に境界点Ｐよりも内側の画像情報を外側にコピーする処理の場合に、図１５のように、断層面にほぼ平行に走行する管腔臓器にあっては、その場合のコピー先は、管腔臓器に垂直な方向の平面（メモリ）にコピーすることになる。これは、元の断層像からみれば、複数の断層像にまたがるので、三次元的にコピーすることになる。
【００９５】
本実施形態によれば、擬似三次元画像上でユーザが放射中心点列を入力することができる。また、仮想的内視鏡画像を生成する場合にも、その視点列を放射中心点として流用することができる。
【００９６】
＜第七実施形態＞
第七実施形態は、デプス画像の生成方法を応用して裏返し画像を生成する実施形態である。以下、図１６に基づいて第七実施形態を説明する。以下図１６の例に沿って説明する。
【００９７】
画像読込部１１ａは、被検体の管腔臓器１６０が撮影された複数の断層像ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３・・・を体軸方向に積み上げたボリューム画像からなる医用画像を読み込む。
【００９８】
輪郭領域抽出部１１ｂは、ボリューム画像のうち、管腔臓器１６０の内側表面１６１が撮影された領域である内側の輪郭点を抽出する。
【００９９】
デプス値算出部１１ｉは、管腔臓器の腔空間が撮影された腔領域内に最初の位置１６２ａに仮想線光源を設定し、位置１６２ａから内側表面１６１に向けて投影線ａを設定する。そして、投影線ａに沿って位置１６２ａから内側の輪郭点までの距離を算出する。距離の算出は、投影線ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、・・・、ｚのように３６０度に亘って行なう。そして、仮想線光源の管腔臓器の走行方向における位置１６２ａ（デプス値）と、その位置において算出した輪郭点までの距離とが関係づけられたデプス値情報を生成し、主メモリ１２に格納する。
【０１００】
次にデプス値算出部１１ｉは、最初の仮想線光源の位置１６２ａから管腔臓器の走行方向に沿って進んだ新たな位置１６２ｂで再度、仮想線光源から内側輪郭点までの距離を算出し、格納する。この処理を、裏返し画像の表示を所望する管腔臓器の全領域１６２ｃ、・・・１６２ｄ、１６２ｅに亘って行う。
【０１０１】
このデプス値情報において、輪郭点までの距離は、管腔臓器の内側表面が凸形状であれば相対的に小さくなり、凹形状であれば相対的に大きくなるため、デプス値情報には、内側表面の凹凸形状の情報が含まれることとなる。
【０１０２】
図１６の１６５は、このデプス値情報に基づいて、管腔臓器１６０の走行方向の距離がｙ軸方向を示し、管腔臓器１６０の周方向がｘ軸方向を示すように座標変換された二次元平面画像１６５上に仮想線光源から内側表面までの距離に基づいて陰影付された画像である。この画像では、内側表面の凹凸形状を表現することができない。
【０１０３】
そのため、本実施形態では、図１６の１６８のように、画像生成部１１ｇが、デプス値（管腔臓器の走行方向の距離）を裏返し３Ｄ画像の高さに、管腔臓器１６０の周方向の長さを裏返し３Ｄ画像の周方向の長さに座標変換する。さらに、座標変換後の画像の外側表面に、管腔臓器の走行方向の位置毎に算出された仮想線光源から内側輪郭点まで距離に応じて陰影付けを行う。これにより、管腔臓器の内側表面の陰影が外側表面に描出された裏返し画像が生成される。
【０１０４】
表示制御部１１ｌは、裏返し３Ｄ画像１６８をモニタ１５に表示する。
【０１０５】
本実施形態によれば、管腔臓器の内側表面の凹凸が、陰影付けを用いて外側表面の凹凸として描出された裏返し３Ｄ画像を生成することができ、内側表面の視認性を向上させることができる。また、従来のデプス画像の生成に使用したデプス値情報を流用して裏返し３Ｄ画像を生成することができる。
【０１０６】
上記の各実施形態では、境界点Ｐを中心とし、それよりも内側の画像情報を境界点Ｐよりも外側にコピーして裏返し３Ｄを生成したが、これとは逆に、最内側輪郭点を境界点Ｐとして用い、最内側輪郭点（境界点Ｐ）を中心とし、それよりも外側の画像情報を最内側輪郭点（境界点Ｐ）よりも内側にコピーして裏返し３Ｄを生成してもよい。
【０１０７】
例えば、上記第二実施形態において、最外側輪郭曲線の接線に垂直な直線を用いる代わりに、最内側輪郭曲線の接線に垂直な直線を用い、最内側輪郭点を境界点Ｐとし、その境界点Ｐよりも外側の画像情報を境界点Ｐよりも内側にコピーする。
【０１０８】
また、上記第一実施形態において、境界点として最内側輪郭点を用い、最内側輪郭点を境界点Ｐとし、その境界点Ｐよりも外側の画像情報を境界点Ｐよりも内側にコピーする。
【０１０９】
上述の第一実施形態、第二実施形態を応用する場合において、最内側輪郭曲線の代わりに、最内側輪郭曲線の内接円、最内側輪郭曲線よりも内側に位置する円、楕円、楕円に近似した幾何学的曲線、のいずれかを境界曲線として設定し、その境界曲線の接線に直交し、かつ前記境界曲線上の接点を通る直線を設定してもよい。
【０１１０】
これにより、最内側輪郭曲線が外縁となる裏返し３Ｄが生成できる。この裏返し３Ｄでは、例えば大腸の内表面に凸状にできたポリープは、裏返し３Ｄでは凹状として描出され、内表面の凹形状（例えば陥没型の腫瘍）は、裏返し３Ｄでは凸状に描出される。
【０１１１】
このように、上記各実施形態の裏返し３Ｄとは、凹凸が反転した裏返し３Ｄとなるが、大腸の内表面の凹凸形状を外表面に描出できるという点で、上記各実施形態の裏返し３Ｄと同様の作用・効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る画像表示装置を用いた画像表示システムの概略構成図
【図２】画像表示装置１０にインストールされる画像処理プログラムを示すブロック図
【図３】第一実施形態の処理の流れを示すフローチャート
【図４（ａ）】医用画像から抽出された管腔臓器内に放射中心及び放射状線を設定した状態を示す模式図
【図４（ｂ）】輪郭点をコピーする処理を示す模式図
【図４（ｃ）】最内側輪郭曲線に外接する曲線を境界曲線として用いた例を示す模式図
【図４（ｄ）】輪郭領域内の任意の比の点を結ぶ曲線を境界曲線として用いた例を示す模式図
【図５】管腔臓器断面の重心からずれた位置に放射中心を設定した状態を示す模式図
【図６】図４（ｂ）の処理後に得られる裏返し画像を示す模式図
【図７】コピー時に拡大／縮小処理をする例を示す模式図
【図８】画面表示例を示す模式図
【図９】原画像であるＣＴ画像と、そのＣＴ画像を基に生成された裏返し３Ｄとを示す模式図
【図１０】第二実施形態の処理の流れを示すフローチャート
【図１１】第二実施形態の処理示す模式図
【図１２】第三実施形態の処理の内容を説明する模式図
【図１３】第四実施形態で表示される画面表示例を示す模式図
【図１４】境界曲線として最外側輪郭曲線よりもさらに大きい円を用いた例を示す模式図
【図１５】第六実施形態の処理例を示す模式図
【図１６】第七実施形態の処理の内容を示す模式図
【符号の説明】
【０１１３】
１：画像表示システム、２：医用画像撮影装置、３：画像データベース（画像ＤＢ）、４：ＬＡＮ、１０：画像処理装置、１１：ＣＰＵ、１２：主メモリ：１３：データ記憶装置、１４：表示メモリ、１５：モニタ、１６：マウス、１６ａ：コントローラ、１７：キーボード、１８：ネットワークアダプタ、１９：バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【図４（ｄ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１５】
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